【MyBatis源码分析】Configuration加载（上篇）

摘要

本文首先来简单看一下MyBatis中将config.xml解析为org.w3c.dom.Document的流程。

原文出处： 五月的仓颉

config.xml解析为org.w3c.dom.Document

本文首先来简单看一下MyBatis中将config.xml解析为org.w3c.dom.Document的流程，代码为上文的这部分：

static {
    try {
        reader = Resources.getResourceAsReader("mybatis/config.xml");
        ssf = new SqlSessionFactoryBuilder().build(reader);
    } 
    catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

第3行的代码实现为：

public static Reader getResourceAsReader(String resource) throws IOException {
    Reader reader;
    if (charset == null) {
      reader = new InputStreamReader(getResourceAsStream(resource));
    } else {
      reader = new InputStreamReader(getResourceAsStream(resource), charset);
    }
    return reader;
}

相当于就是将输入的路径转换为一个字符输入流并返回。

接着继续看静态块第4行的代码，new SqlSessionFactoryBuilder().build(reader)，把代码定位到SqlSessionFactoryBuilder类的builder方法，这里使用了多态，直接跟到build方法：

public SqlSessionFactory build(Reader reader, String environment, Properties properties) {
    try {
      XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(reader, environment, properties);
      return build(parser.parse());
    } catch (Exception e) {
      throw ExceptionFactory.wrapException("Error building SqlSession.", e);
    } finally {
      ErrorContext.instance().reset();
      try {
        reader.close();
      } catch (IOException e) {
        // Intentionally ignore. Prefer previous error.
      }
    }
}

解析config.xml的代码在第3行XMLConfigBuilder类的构造方法中，看一下XMLConfigBuilder类的构造方法做了什么：

public XMLConfigBuilder(Reader reader, String environment, Properties props) {
      this(new XPathParser(reader, true, props, new XMLMapperEntityResolver()), environment, props);
}

这里的关键是第二行代码的第一个参数XPathParser，看一下实例化XPathParser类的代码：

public XPathParser(Reader reader, boolean validation, Properties variables, EntityResolver entityResolver) {
     commonConstructor(validation, variables, entityResolver);
     this.document = createDocument(new InputSource(reader));
}

第2行的代码commonConstructor方法没什么好看的，将validation、variables、entityResolver设置到XPathParser类的参数中而已，顺便再实例化一个javax.xml.xpath.XPath出来，XPath用于在XML文档中通过元素和属性进行导航，并对元素和属性进行遍历。

接着看第3行的createDocument方法：

private Document createDocument(InputSource inputSource) {
    // important: this must only be called AFTER common constructor
    try {
      DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
      factory.setValidating(validation);

      factory.setNamespaceAware(false);
      factory.setIgnoringComments(true);
      factory.setIgnoringElementContentWhitespace(false);
      factory.setCoalescing(false);
      factory.setExpandEntityReferences(true);

      DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
      builder.setEntityResolver(entityResolver);
      builder.setErrorHandler(new ErrorHandler() {
        @Override
        public void error(SAXParseException exception) throws SAXException {
          throw exception;
        }

        @Override
        public void fatalError(SAXParseException exception) throws SAXException {
          throw exception;
        }

        @Override
        public void warning(SAXParseException exception) throws SAXException {
        }
      });
      return builder.parse(inputSource);
    } catch (Exception e) {
      throw new BuilderException("Error creating document instance.  Cause: " + e, e);
    }
}

看一下第5行~第11行的代码设置DocumentBuilderFactory中参数的含义：

  • setValidating表示是否验证xml文件，这个验证是DTD验证
  • setNamespaceAware表示是否支持xml命名空间
  • setIgnoringComments表示是否忽略注释
  • setIgnoringElementContentWhitespace表示是否忽略元素中的空白
  • setCoalescing表示是否将CDATA节点转换为Text节点，并将其附加到相邻（如果有）的Text节点
  • setExpandEntityReferences表示是否扩展实体引用节点

第13行的代码由设置的参数从DocumentBuilderFactory中获取一个DocumentBuilder实例DocumentBuilderImpl，并由第14行的代码设置一个实体解析器，由第15行~第29行的代码设置一个错误处理器。

最后看一下第30行的代码parse方法：

public Document parse(InputSource is) throws SAXException, IOException {
        if (is == null) {
            throw new IllegalArgumentException(
                DOMMessageFormatter.formatMessage(DOMMessageFormatter.DOM_DOMAIN,
                "jaxp-null-input-source", null));
        }
        if (fSchemaValidator != null) {
            if (fSchemaValidationManager != null) {
                fSchemaValidationManager.reset();
                fUnparsedEntityHandler.reset();
            }
            resetSchemaValidator();
        }
        domParser.parse(is);
        Document doc = domParser.getDocument();
        domParser.dropDocumentReferences();
        return doc;
}

看过Spring配置文件解析源码的朋友应该对这一段代码比较熟悉，一样的，使用DocumentBuilder将解析InputSource成org.w3c.dom.Document并将Document存储到XPathParser中。

Document转换为Configuration

前面的代码将config.xml转换为了org.w3c.dom.Document，下一步就是将org.w3c.dom.Document中的内容转换为Java对象了，其中最主要的一个对象就是org.apache.ibatis.session.Configuration，还是回到之前的SqlSessionFactoryBuilder的build方法：

public SqlSessionFactory build(Reader reader, String environment, Properties properties) {
    try {
      XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(reader, environment, properties);
      return build(parser.parse());
    } catch (Exception e) {
      throw ExceptionFactory.wrapException("Error building SqlSession.", e);
    } finally {
      ErrorContext.instance().reset();
      try {
        reader.close();
      } catch (IOException e) {
        // Intentionally ignore. Prefer previous error.
      }
    }
}

先看一下第4行的parse方法，parse方法是XMLConfigBuilder中的，之前重点分析了它的属性XPathParser，看一下XMLConfigBuilder的parse方法是如何实现的：

public Configuration parse() {
    if (parsed) {
      throw new BuilderException("Each XMLConfigBuilder can only be used once.");
    }
    parsed = true;
    parseConfiguration(parser.evalNode("/configuration"));
    return configuration;
}

这里看一下第6行，可以使用XPathParser的evalNode方法解析标签，后面解析标签会大量用到此方法，此方法将标签解析为XNode，像config.xml（可见上一篇文章的示例）解析完之后的XNode，toString()方法输出的内容是这样的：

<configuration>
<properties resource="properties/db.properties"/>
<settings>
<setting name="cacheEnabled" value="true"/>
<setting name="lazyLoadingEnabled" value="true"/>
<setting name="useGeneratedKeys" value="true"/>
</settings>
<typeAliases>
<typeAlias alias="Mail" type="org.xrq.mybatis.pojo.Mail"/>
</typeAliases>
<environments default="development">
<environment id="development">
<transactionManager type="JDBC"/>
<dataSource type="POOLED">
<property name="driver" value="${driveClass}"/>
<property name="url" value="${url}"/>
<property name="username" value="${userName}"/>
<property name="password" value="${password}"/>
</dataSource>
</environment>
</environments>
<mappers>
<mapper resource="mybatis/mail.xml"/>
</mappers>
</configuration>

可见xml文件中<configuration>中所有内容都已经被成功解析并放在XNode中了，剩下的只要调用XNode的方法获取自己想要的内容即可。

最后扫一眼parseConfiguration方法，之所以说扫一眼，因为之后要分析里面的一些常用的和重点的内容，这里只是列一下代码而已：

private void parseConfiguration(XNode root) {
    try {
      Properties settings = settingsAsPropertiess(root.evalNode("settings"));
      //issue #117 read properties first
      propertiesElement(root.evalNode("properties"));
      loadCustomVfs(settings);
      typeAliasesElement(root.evalNode("typeAliases"));
      pluginElement(root.evalNode("plugins"));
      objectFactoryElement(root.evalNode("objectFactory"));
      objectWrapperFactoryElement(root.evalNode("objectWrapperFactory"));
      reflectorFactoryElement(root.evalNode("reflectorFactory"));
      settingsElement(settings);
      // read it after objectFactory and objectWrapperFactory issue #631
      environmentsElement(root.evalNode("environments"));
      databaseIdProviderElement(root.evalNode("databaseIdProvider"));
      typeHandlerElement(root.evalNode("typeHandlers"));
      mapperElement(root.evalNode("mappers"));
    } catch (Exception e) {
      throw new BuilderException("Error parsing SQL Mapper Configuration. Cause: " + e, e);
    }
}

这里就是逐个解析<configuration>标签下的子标签，并将数据设置到对应的属性中，这里要一个一个看一下。

settings解析

首先看settingsAsPropertiess(root.evalNode(“settings”))这句代码，显而易见这句话获取了<configuration>下的<settings>节点。跟一下代码的实现：

private Properties settingsAsPropertiess(XNode context) {
    if (context == null) {
      return new Properties();
    }
    Properties props = context.getChildrenAsProperties();
    // Check that all settings are known to the configuration class
    MetaClass metaConfig = MetaClass.forClass(Configuration.class, localReflectorFactory);
    for (Object key : props.keySet()) {
      if (!metaConfig.hasSetter(String.valueOf(key))) {
        throw new BuilderException("The setting " + key + " is not known.  Make sure you spelled it correctly (case sensitive).");
      }
    }
    return props;
}

第5行将节点解析成键值对的形式（Properties是Hashtable的子类），看一下props的toString方法打印的内容：

{useGeneratedKeys=true, lazyLoadingEnabled=true, cacheEnabled=true}

可见settings里面的数据已经被解析成了Properties了。之后还有一步，<settings>标签下的每个<setting>中的name属性不是随便填写的，都是MyBatis支持的配置，因此需要对Properties里面的Key做一个校验，校验的代码就是第7行至第12行的代码，其中有一个name不是MyBatis支持的就会抛出异常，MyBatis初始化整体失败。

至于具体校验的是哪些Key，这就要跟一下第7行的代码了，首先是MetaClass.forClass(Configuration.class, localReflectorFactory)，第二个实参是XMLConfigBuilder里面直接new出来的，它的实际类型为DefaultReflectorFactory，看一下forClass方法实现：

public static MetaClass forClass(Class<?> type, ReflectorFactory reflectorFactory) {
     return new MetaClass(type, reflectorFactory);
}

看一下new MetaClass做了什么事：

private MetaClass(Class<?> type, ReflectorFactory reflectorFactory) {
     this.reflectorFactory = reflectorFactory;
     this.reflector = reflectorFactory.findForClass(type);
}

显而易见，继续跟一下第3行的代码DefaultRelectorFactory的findForClass方法：

public Reflector findForClass(Class<?> type) {
    if (classCacheEnabled) {
            // synchronized (type) removed see issue #461
      Reflector cached = reflectorMap.get(type);
      if (cached == null) {
        cached = new Reflector(type);
        reflectorMap.put(type, cached);
      }
      return cached;
    } else {
      return new Reflector(type);
    }
}

不管怎么样都会执行new Reflector(type)这一句代码，看一下此时做了什么事，注意传入的参数是Configuration的class对象：

public Reflector(Class<?> clazz) {
    type = clazz;
    addDefaultConstructor(clazz);
    addGetMethods(clazz);
    addSetMethods(clazz);
    addFields(clazz);
    readablePropertyNames = getMethods.keySet().toArray(new String[getMethods.keySet().size()]);
    writeablePropertyNames = setMethods.keySet().toArray(new String[setMethods.keySet().size()]);
    for (String propName : readablePropertyNames) {
      caseInsensitivePropertyMap.put(propName.toUpperCase(Locale.ENGLISH), propName);
    }
    for (String propName : writeablePropertyNames) {
      caseInsensitivePropertyMap.put(propName.toUpperCase(Locale.ENGLISH), propName);
    }
}

这么多方法至于具体要看哪个，要注意的是之前XMLConfigBuilder里面对于Key的判断是”!metaConfig.hasSetter(String.valueOf(key))”，代码的意思是判断的是否Key有set方法，那么显而易见这里要继续跟第5行的addSetMethods方法：

private void addSetMethods(Class<?> cls) {
    Map<String, List<Method>> conflictingSetters = new HashMap<String, List<Method>>();
    Method[] methods = getClassMethods(cls);
    for (Method method : methods) {
      String name = method.getName();
      if (name.startsWith("set") && name.length() > 3) {
        if (method.getParameterTypes().length == 1) {
          name = PropertyNamer.methodToProperty(name);
          addMethodConflict(conflictingSetters, name, method);
        }
      }
    }
    resolveSetterConflicts(conflictingSetters);
}

到这里应该很明显了，结论就是：<setting>的name属性对应的值，必须在Configuration类有相应的Setter，比如设置了一个属性useGenerateKeys方法，那么必须在Configuration类中有setUseGenerateKeys方法才行。

顺便说一下第13行有一个resolveSetterConflicts方法，其作用是：Setter有可能在类中被重载导致有多个，此时取Setter中方法参数只有一个且参数类型与Getter一致的Setter。

properties解析

接着看一下propertiesElement(root.evalNode(“properties”))方法，这句读取的是<configuration>下的<properties>节点，代码实现为：

private void propertiesElement(XNode context) throws Exception {
    if (context != null) {
      Properties defaults = context.getChildrenAsProperties();
      String resource = context.getStringAttribute("resource");
      String url = context.getStringAttribute("url");
      if (resource != null && url != null) {
        throw new BuilderException("The properties element cannot specify both a URL and a resource based property file reference.  Please specify one or the other.");
      }
      if (resource != null) {
        defaults.putAll(Resources.getResourceAsProperties(resource));
      } else if (url != null) {
        defaults.putAll(Resources.getUrlAsProperties(url));
      }
      Properties vars = configuration.getVariables();
      if (vars != null) {
        defaults.putAll(vars);
      }
      parser.setVariables(defaults);
      configuration.setVariables(defaults);
    }
}

看到第4行~第7行的代码指定了MyBatis的<properties>标签下不能同时指定”resource”属性和”url”属性。

接着第9行~第13行的代码将.properties资源解析为Properties类，最后将Properties类设置到XPathParser和Configuration的variables属性中，variables是一个Propreties变量。

类型别名解析

跳过loadCustomVfs(settings)直接看typeAliasesElement(root.evalNode(“typeAliases”))这行，因为前者我也没看懂干什么用的，后者是用于定义类型的别名的，解析的是<configuration>下的<typeAliases>标签，用过MyBatis的应该很熟悉。看一下源码实现：

private void typeAliasesElement(XNode parent) {
    if (parent != null) {
      for (XNode child : parent.getChildren()) {
        if ("package".equals(child.getName())) {
          String typeAliasPackage = child.getStringAttribute("name");
          configuration.getTypeAliasRegistry().registerAliases(typeAliasPackage);
        } else {
          String alias = child.getStringAttribute("alias");
          String type = child.getStringAttribute("type");
          try {
            Class<?> clazz = Resources.classForName(type);
            if (alias == null) {
              typeAliasRegistry.registerAlias(clazz);
            } else {
              typeAliasRegistry.registerAlias(alias, clazz);
            }
          } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new BuilderException("Error registering typeAlias for '" + alias + "'. Cause: " + e, e);
          }
        }
      }
    }
}

从源码实现中我们可以知道两点，<typeAliases>标签下可以定义<package>和<typeAlias>两种标签，但是看第4行和第7行的判断，这是一段if…else…，因此可以知道<package>标签和<typeAlias>标签只能定义其中的一种。首先看一下解析<package>标签的代码，第6行的registerAliases方法：

public void registerAliases(String packageName, Class<?> superType){
    ResolverUtil<Class<?>> resolverUtil = new ResolverUtil<Class<?>>();
    resolverUtil.find(new ResolverUtil.IsA(superType), packageName);
    Set<Class<? extends Class<?>>> typeSet = resolverUtil.getClasses();
    for(Class<?> type : typeSet){
      // Ignore inner classes and interfaces (including package-info.java)
      // Skip also inner classes. See issue #6
      if (!type.isAnonymousClass() && !type.isInterface() && !type.isMemberClass()) {
        registerAlias(type);
      }
    }
}

第3行根据路径packageName寻找它下面的”.class”文件拿到所有的”.class”文件对应的类的Class，然后遍历所有的Class，做了三层判断

  • 必须不是匿名类
  • 必须不是接口
  • 必须不是成员类

此时此Class对应的类符合条件，会进行注册，通过registerAlias方法进行注册，看一下方法实现：

public void registerAlias(Class<?> type) {
    String alias = type.getSimpleName();
    Alias aliasAnnotation = type.getAnnotation(Alias.class);
    if (aliasAnnotation != null) {
      alias = aliasAnnotation.value();
    } 
    registerAlias(alias, type);
}

第2行获取Class的simpleName，simpleName指的是移除了包名的名称，比如aa.bb.cc.Mail，getSimpleName()获取的就是Mail。

第3行获取类上面的注解Alias，如果Alias注解中有定义value属性且指定了值，那么第4行~第6行的判断优先取这个值作为Class的别名。

第7行注册别名：

public void registerAlias(String alias, Class<?> value) {
    if (alias == null) {
      throw new TypeException("The parameter alias cannot be null");
    }
    // issue #748
    String key = alias.toLowerCase(Locale.ENGLISH);
    if (TYPE_ALIASES.containsKey(key) && TYPE_ALIASES.get(key) != null && !TYPE_ALIASES.get(key).equals(value)) {
      throw new TypeException("The alias '" + alias + "' is already mapped to the value '" + TYPE_ALIASES.get(key).getName() + "'.");
    }
    TYPE_ALIASES.put(key, value);
}

其实就做了两步操作：

  1. 将alias全部小写
  2. 将alias以及Class对象放到TYPE_ALIASES中，TYPE_ALIASES是一个HashMap

这样一个流程，就将<package>标签name属性路径下的Class（如果符合要求），全部放到了HashMap中以供使用。

接着看一下<typeAlias>标签的解析，也就是前面说的else部分：

String alias = child.getStringAttribute("alias");
String type = child.getStringAttribute("type");
try {
  Class<?> clazz = Resources.classForName(type);
  if (alias == null) {
    typeAliasRegistry.registerAlias(clazz);
  } else {
    typeAliasRegistry.registerAlias(alias, clazz);
  }
} catch (ClassNotFoundException e) {
  throw new BuilderException("Error registering typeAlias for '" + alias + "'. Cause: " + e, e);
}

这里先解析<typeAlias>中的alias属性，再解析<typeAlias>中的type属性，当然alias也可以不定义，不定义走的就是第6行的registerAlias方法，定义走的就是第8行的registerAlias方法，这两个重载的registerAlias方法前面也都说过了，就不说了。

默认typeAlias

上面说的是自定义typeAlias，MyBatis本身也默认提供给开发者了一些typeAlias定义，在两处地方。第一处地方在Configuration的构造方法中：

public Configuration() {
    typeAliasRegistry.registerAlias("JDBC", JdbcTransactionFactory.class);
    typeAliasRegistry.registerAlias("MANAGED", ManagedTransactionFactory.class);

    typeAliasRegistry.registerAlias("JNDI", JndiDataSourceFactory.class);
    typeAliasRegistry.registerAlias("POOLED", PooledDataSourceFactory.class);
    typeAliasRegistry.registerAlias("UNPOOLED", UnpooledDataSourceFactory.class);

    typeAliasRegistry.registerAlias("PERPETUAL", PerpetualCache.class);
    typeAliasRegistry.registerAlias("FIFO", FifoCache.class);
    typeAliasRegistry.registerAlias("LRU", LruCache.class);
    typeAliasRegistry.registerAlias("SOFT", SoftCache.class);
    typeAliasRegistry.registerAlias("WEAK", WeakCache.class);

    typeAliasRegistry.registerAlias("DB_VENDOR", VendorDatabaseIdProvider.class);

    typeAliasRegistry.registerAlias("XML", XMLLanguageDriver.class);
    typeAliasRegistry.registerAlias("RAW", RawLanguageDriver.class);

    typeAliasRegistry.registerAlias("SLF4J", Slf4jImpl.class);
    typeAliasRegistry.registerAlias("COMMONS_LOGGING", JakartaCommonsLoggingImpl.class);
    typeAliasRegistry.registerAlias("LOG4J", Log4jImpl.class);
    typeAliasRegistry.registerAlias("LOG4J2", Log4j2Impl.class);
    typeAliasRegistry.registerAlias("JDK_LOGGING", Jdk14LoggingImpl.class);
    typeAliasRegistry.registerAlias("STDOUT_LOGGING", StdOutImpl.class);
    typeAliasRegistry.registerAlias("NO_LOGGING", NoLoggingImpl.class);

    typeAliasRegistry.registerAlias("CGLIB", CglibProxyFactory.class);
    typeAliasRegistry.registerAlias("JAVASSIST", JavassistProxyFactory.class);

    ...
}

第二处地方是在TypeAliasRegistry的构造方法中：

public TypeAliasRegistry() {
    registerAlias("string", String.class);

    registerAlias("byte", Byte.class);
    registerAlias("long", Long.class);
    registerAlias("short", Short.class);
    registerAlias("int", Integer.class);
    registerAlias("integer", Integer.class);
    registerAlias("double", Double.class);
    registerAlias("float", Float.class);
    registerAlias("boolean", Boolean.class);

    registerAlias("byte[]", Byte[].class);
    registerAlias("long[]", Long[].class);
    registerAlias("short[]", Short[].class);
    registerAlias("int[]", Integer[].class);
    registerAlias("integer[]", Integer[].class);
    registerAlias("double[]", Double[].class);
    registerAlias("float[]", Float[].class);
    registerAlias("boolean[]", Boolean[].class);

    registerAlias("_byte", byte.class);
    registerAlias("_long", long.class);
    registerAlias("_short", short.class);
    registerAlias("_int", int.class);
    registerAlias("_integer", int.class);
    registerAlias("_double", double.class);
    registerAlias("_float", float.class);
    registerAlias("_boolean", boolean.class);

    registerAlias("_byte[]", byte[].class);
    registerAlias("_long[]", long[].class);
    registerAlias("_short[]", short[].class);
    registerAlias("_int[]", int[].class);
    registerAlias("_integer[]", int[].class);
    registerAlias("_double[]", double[].class);
    registerAlias("_float[]", float[].class);
    registerAlias("_boolean[]", boolean[].class);

    registerAlias("date", Date.class);
    registerAlias("decimal", BigDecimal.class);
    registerAlias("bigdecimal", BigDecimal.class);
    registerAlias("biginteger", BigInteger.class);
    registerAlias("object", Object.class);

    registerAlias("date[]", Date[].class);
    registerAlias("decimal[]", BigDecimal[].class);
    registerAlias("bigdecimal[]", BigDecimal[].class);
    registerAlias("biginteger[]", BigInteger[].class);
    registerAlias("object[]", Object[].class);

    registerAlias("map", Map.class);
    registerAlias("hashmap", HashMap.class);
    registerAlias("list", List.class);
    registerAlias("arraylist", ArrayList.class);
    registerAlias("collection", Collection.class);
    registerAlias("iterator", Iterator.class);

    registerAlias("ResultSet", ResultSet.class);
}

对于这些数据，我们可以直接使用registerAlias方法的第一个参数对应的字符串而不需要定义这些typeAlias。

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